是什么使得氣壓傳感器征服了iPhone6?
發(fā)布時(shí)間:2016-09-22 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】現(xiàn)在,智能手機(jī)的設(shè)計(jì)中正廣泛使用加速度計(jì)、陀螺儀等各種傳感器,而用來(lái)測(cè)量空氣壓力的氣壓傳感器則沒(méi)有那么多人知曉。目前,這種傳感器不僅被集成到智能手機(jī)中,而且在許多可穿戴設(shè)備中也變得越來(lái)越流行。那么,這種傳感器有哪些代表性的應(yīng)用,它在消費(fèi)電子設(shè)備中又能實(shí)現(xiàn)怎樣的妙用呢?
氣壓傳感器的典型應(yīng)用
天氣預(yù)報(bào) 氣壓數(shù)據(jù)和天氣情況直接相關(guān),因此氣壓傳感器可用來(lái)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。隨著壓力傳感器在智能手機(jī)中逐漸普及,天氣app便可以利用來(lái)自人群的氣壓數(shù)據(jù)來(lái)提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
當(dāng)然,要想使天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確,智能手機(jī)需要考慮到用戶當(dāng)前的高度,因?yàn)檫@會(huì)對(duì)測(cè)量到的氣壓值產(chǎn)生影響。這可以借鑒當(dāng)?shù)貧庀笳镜臍鈮簲?shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫(kù)的地圖數(shù)據(jù)得到。
室內(nèi)導(dǎo)航及室外GPS數(shù)據(jù)修正 室內(nèi)導(dǎo)航是氣壓傳感器的一個(gè)典型應(yīng)用。在這種應(yīng)用中,我們可以利用空氣壓力數(shù)據(jù),確定用戶當(dāng)前位于建筑物中的哪個(gè)樓層,進(jìn)而查明某個(gè)人在商場(chǎng)或地下停車場(chǎng)的行進(jìn)路線。
在shopping mall等大型封閉場(chǎng)所中,由于GPS信號(hào)受到阻擋,我們無(wú)法通過(guò)GPS系統(tǒng)來(lái)導(dǎo)航。為了在這種受屏蔽的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航,我們可以結(jié)合氣壓傳感器(高度)和加速度計(jì)(計(jì)步)的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航。
此外,即使是在室外環(huán)境中,GPS技術(shù)也有局限性。GPS導(dǎo)航可能受到樹(shù)木、大樓、惡劣天氣情況或收星數(shù)不足的影響。通過(guò)添加氣壓傳感器,智能手機(jī)能夠?qū)y(cè)量到的高度數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)做比較,來(lái)補(bǔ)償GPS的定位誤差。
健身跟蹤 氣壓傳感器也有助于提高健身追蹤器的精度,特別是在計(jì)算熱量的應(yīng)用中。通常情況下,卡路里消耗不僅取決于加速度計(jì)得到的計(jì)步數(shù)據(jù),還取決于個(gè)人的生理數(shù)據(jù)(如年齡、體重和身高等)。取決于設(shè)備內(nèi)部的傳感器,心率數(shù)據(jù)或GPS記錄的速度、距離和高度也可包括在計(jì)算中。
我們知道,跑步、爬樓梯、爬山等運(yùn)動(dòng)所消耗的熱量各不相同。雖然加速度計(jì)可以判斷出人在爬坡,但它不能確定這個(gè)人是在上坡還是下坡。通過(guò)壓力傳感器引入高度運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),再使用相應(yīng)算法,我們便能精確計(jì)算出用戶所消耗的能量。
無(wú)人機(jī)高空檢測(cè) 我們知道,無(wú)人機(jī)飛得越高,落地時(shí)的沖擊越大。通過(guò)在無(wú)人機(jī)和遙控器上分別安裝一個(gè)氣壓傳感器,通過(guò)它們之間的氣壓差我們便可知道無(wú)人機(jī)飛行的高度。此外,這也有助于無(wú)人機(jī)穩(wěn)定飛行。
有哪些公司在提供壓力傳感器?
雖然某些應(yīng)用目前仍處于開(kāi)發(fā)階段,但氣壓傳感器已經(jīng)被集成到許多智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備中。例如,博世BMP280是一款為移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的氣壓傳感器。它擁有低功耗特性,非常適合電池供電設(shè)備采用。這款氣壓傳感器采用壓阻式技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度,同時(shí),它提供了良好的線性度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和高EMC魯棒性。
氣壓傳感器也可以集成到包含多種參數(shù)測(cè)量的集成傳感器中。例如,博世BME680在單個(gè)封裝中同時(shí)提供了氣體、氣壓、濕度和溫度測(cè)量。
又例如,早前歐姆龍獨(dú)立型感知絕對(duì)壓力傳感器就開(kāi)始應(yīng)用于活動(dòng)量記錄儀中。計(jì)步器產(chǎn)品在加入了氣壓傳感器后,可以監(jiān)測(cè)到用戶是否處在如爬樓梯、登山這樣的上升或下降的行為。眾所周知,行走每上升100m,相當(dāng)于多行進(jìn)了1km,計(jì)步器中氣壓感應(yīng)功能的加入可讓設(shè)備對(duì)用戶的熱量消耗的計(jì)算更加精準(zhǔn)。
ROHM也開(kāi)發(fā)了面向智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備和活動(dòng)追蹤器等領(lǐng)域的、可檢測(cè)氣壓信息、用于高度和高低差檢測(cè)的氣壓傳感器BM1383GLV。該產(chǎn)品搭載了高精度的檢測(cè)用MEMS和低功耗高精度A/D轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)了高達(dá)±20cm的檢測(cè)精度(相對(duì)氣壓精度±0.024hPa)。它還采用了獨(dú)創(chuàng)的校正算法,在IC內(nèi)部進(jìn)行溫度校正,實(shí)現(xiàn)了低溫下的高精度氣壓檢測(cè)。同時(shí),這使得外部微控制器無(wú)需搭載溫度校正功能,因此有助于減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)了傳感模塊和運(yùn)算模塊的小型化。
氣壓傳感器普遍具有易受環(huán)境溫度影響,導(dǎo)致氣壓數(shù)據(jù)漂移的問(wèn)題。因此,村田新型氣壓傳感器提供了高精度、低功耗、高溫度穩(wěn)定性。結(jié)合靜電容量型MEMS技術(shù),它大大改善了新型氣壓傳感器對(duì)溫度漂移的性能,使其幾乎完全可以不受到影響的情況下取得正確的數(shù)據(jù)。另一方面,該新型傳感器降低了噪聲水平(0.5Parms),因此可充分實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)檢測(cè)。
此外,英飛凌DSP310氣壓傳感器,目標(biāo)放在智能手機(jī)室內(nèi)導(dǎo)航、店面方向/方位并推播商品快訊或是特價(jià)信息。也可以測(cè)量室內(nèi)壓力變化, 例如門(mén)窗是否有關(guān)好或是反向需要空氣流通或是有人員進(jìn)出。另外也可感應(yīng)氣溫變化,連接天氣預(yù)報(bào)提醒使用者氣溫變化。
據(jù)稱,DSP310氣壓傳感器使用電容式傳感器原理, 相比傳統(tǒng)壓阻式傳感器,在溫度變化時(shí)可提供更高的精度——到±0.006hPa的壓力變化,即可檢測(cè)出±5cm的壓力變化。DSP310可在-40度到85度的環(huán)境溫度、300hPa到1200hPa的環(huán)境壓力下做準(zhǔn)確的壓力檢測(cè)。另外,其包含的FIFO(先進(jìn)先出)功能可降低系統(tǒng)所需的電流,即延長(zhǎng)系統(tǒng)的工作時(shí)間。
總結(jié)
氣壓傳感器在智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備中正在慢慢普及。它既可以用于天氣app,也可以提供高度數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)室內(nèi)導(dǎo)航、健身跟蹤以及其他許多應(yīng)用。隨著市場(chǎng)上推出分立和集成式氣壓傳感器,它們?cè)谙M(fèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲(chǔ)器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi